專利名稱：倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及四元系發光二極管的制作工藝，特別是一種倒梯形鋁鎵銦磷系發光二 極管的制作工藝。
背景技術：
發光二極管(簡稱LED)具有工作電壓和電流低、可靠性高、壽命長且可方便調節發 光亮度等優點。目前從紅光到藍光的全波段上量子阱效率超過8%的LED隨處可見，紅橙光 LED的效率已可以達到23%以上。但由于LED內量子效率與外量子效率之間存在巨大的差 距，LED的發光效率仍有提高的空間，現有改善LED發光效率的方法主要有生長分布布拉 格反射層結構，將射向基板的光反射回表面；制作透明基板，取代原有的砷化鎵(GaAs)基 板；改變LED幾何外形來縮短光在LED內部反射的路程以及限制全反射現象的表面粗化技 術。已知的四元系發光二極管結構，如圖1所示，在基板101上依次制作分布布拉格 反射鏡102 (英文為Distributed Bragg Ref lector，簡稱DBR)、第一型磊晶層103、發光層 104以及第二型磊晶層105，而該第二型磊晶層105頂面設有P電極106，該基板11的底面 設有N電極107。該發光二極管頂面是平面狀，且與其相對的基板底面是相互的平行面，當 光從發光層發出，光線射向折射率較發光半導體材料小的空氣時，會發生全反射現象。光取 出的臨界角度為27°左右，大于該角度的光線則被全反射回發光二極管內部，使得其光路 徑大大增長，光被吸收的概率也加大，導致出光效率變低，同時，把光子局限于發光二極管 芯片中，導致這些光子不能順利地逃脫發光二極管芯片到外部置空氣中，因而發光二極管 散熱性差。
發明內容
為解決上述LED的發光效率問題，本發明旨在提供一種倒梯形鋁鎵銦磷系發光二 極管的制作工藝，通過減少光線折射或反射的次數所造成的光衰減，以增加出射光線進而 提高出光效率。本發明為實現上述目的提供的一種倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其 工藝步驟為
1)提供一臨時基板，在臨時基板的頂面依次形成由第一型磊晶層、發光層、第二型 磊晶層、窗口層構成的晶片；
2)通過光罩、刻蝕作業，在窗口層上形成P電極；
3)在P電極上覆蓋一層粘合用膠，在粘合用膠上粘合一過渡基板；
4)去除臨時基板并將晶片倒置；
5)采用激光劃裂在晶片上形成切割道，切割道使晶片的每個側面呈傾斜狀；
6)通過光罩作業，在切割道填充光刻膠，使光刻膠與晶片表面齊平；
7)在光刻膠與晶片表面形成N電極；8)通過電鍍技術，在N電極上形成永久基板；
9)去除過渡基板及粘合用膠，并將晶片再次倒置；
10)去除光刻膠并對晶片的底面進行切割，形成完整的單顆倒梯形LED芯粒。上述的倒梯形LED芯片的每個側面的傾斜角度為20° 70°，本發明LED芯片每 個側面的傾斜角度優選為60°。上述臨時基板材料為砷化鎵或磷化鎵，本發明臨時基板優先采用砷化鎵臨時基 板。上述過渡基板為玻璃、硅片、Cu基板、M基板、Al基板或Au基板，本發明過渡基板 優先采用硅片過渡基板。上述永久基板為Cu基板、Ni基板、Al基板或Au基板，本發明永久基板優先采用 Cu基板。上述粘合用膠選自有機膠、無機膠或前述組合之一，本發明粘合用膠優先采用有 機膠。同現有技術相比，采用本發明制作的倒梯形鋁鎵銦磷系LED芯片，由于傾斜的側 面使得每一個出光面的可出光角度范圍擴大，出光面積增加，可大大提升LED的出光效率。
圖1是習知的四元系發光二極管的示意圖。圖2到圖11是本發明制作倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。本發明倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其工藝步驟如下
如圖2所示，提供一砷化鎵臨時基板201，并在砷化鎵臨時基板201的頂面依次形 成由第一型磊晶層202、發光層203、第二型磊晶層204及窗口層205，構成晶片。如圖3所示，通過光罩、刻蝕作業，在窗口層205上形成P電極206。如圖4所示，在P電極上覆蓋一層粘合用的有機膠207，在有機膠207上粘合一硅 片過渡基板208。如圖5所示，去除臨時基板201并將晶片倒置。如圖6所示，通過激光劃裂在晶片上形成錐形狀的切割道，切割道使晶片每個側 面的傾斜角度為60°。如圖7所示，通過光罩作業，在錐形狀的切割道中填充光刻膠209，使光刻膠209與 晶片表面齊平。如圖8所示，在光刻膠209與晶片表面形成N電極210。如圖9所示，通過電鍍技術，在N電極210上形成Cu永久基板211。如圖10所示，去除硅片過渡基板208及有機膠207，并將晶片再次倒置。如圖11所示，去除光刻膠并對晶片的底面進行切割，形成完整的單顆LED芯粒。以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，本領域的普通技術人員， 在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種等同變換或變化。因此，所有等同的技術方案也應該屬于本發明的范疇，應由各權利要求限定。
權利要求
倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其工藝步驟為1) 提供一臨時基板，在臨時基板的頂面依次形成由第一型磊晶層、發光層、第二型磊晶層、窗口層構成的晶片；2) 通過光罩、刻蝕作業，在窗口層上形成P電極；3) 在P電極上覆蓋一層粘合用膠，在粘合用膠上粘合一過渡基板；4) 去除臨時基板并將晶片倒置；5) 采用激光劃裂在晶片上形成切割道，切割道使晶片的每個側面呈傾斜狀；6) 通過光罩作業，在切割道填充光刻膠，使光刻膠與晶片表面齊平；7) 在光刻膠與晶片表面形成N電極；8) 通過電鍍技術，在N電極上形成永久基板；9) 去除過渡基板及粘合用膠，并將晶片再次倒置；10) 去除光刻膠并對晶片的底面進行切割，形成完整的單顆倒梯形LED芯粒。
2.如權利要求1所述的倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其特征在于倒梯 形LED芯片的每個側面的傾斜角度為20° 70°。
3.如權利要求1所述的倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其特征在于臨時 基板材料為砷化鎵或磷化鎵。
4.如權利要求1所述的倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其特征在于過渡 基板為玻璃、硅片、Cu基板、Ni基板、Al基板或Au基板。
5.如權利要求1所述的倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其特征在于永久 基板為Cu基板、Ni基板、Al基板或Au基板。
6.如權利要求1所述的倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，其特征在于粘合 用膠選自有機膠、無機膠或前述組合之一。
全文摘要
本發明公開的倒梯形鋁鎵銦磷系發光二極管的制作工藝，在臨時基板的頂面依次形成由第一型磊晶層、發光層、第二型磊晶層、窗口層構成的晶片；在窗口層上形成P電極；在P電極上覆蓋一層粘合用膠，在粘合用膠上粘合一過渡基板；去除臨時基板并將晶片倒置；采用激光劃裂在晶片上形成切割道，切割道使晶片的每個側面呈傾斜狀；在切割道填充光刻膠，使光刻膠與晶片表面齊平；在光刻膠與晶片表面形成N電極；在N電極上形成永久基板；去除過渡基板及粘合用膠，并將晶片再次倒置；去除光刻膠并對晶片的底面進行切割，形成完整的單顆倒梯形LED芯粒。由于傾斜的側面使得每一個出光面的可出光角度范圍擴大，出光面積增加，可大大提升LED的出光效率。
文檔編號H01L33/00GK101976715SQ201010298429
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月5日 優先權日2010年10月5日
發明者尹靈峰, 林瀟雄, 林素慧, 洪靈愿, 蔡家豪 申請人:廈門市三安光電科技有限公司